電功教案示例之二
（一）教學(xué)目的
1.掌握電功的概念：知道電流做功的常見形式是推動(dòng)機(jī)械做功，使導(dǎo)體發(fā)熱發(fā)光等；理解電功的公式（W=UIt）和單位（焦）；能綜合歐姆定律和電功公式計(jì)算用電器（只限于一個(gè)）的電功。
2.知道電度表的用途和讀數(shù)方法。
（二）教具
1.課本上電流做功把砝碼提起來(lái)的實(shí)驗(yàn)裝置；電鍵一只。
2.電動(dòng)玩具汽車一只。
3.帶燈座的小燈泡（或電阻絲）一只。
4.電度表掛圖（或?qū)嵨铮?P>（三）教學(xué)過(guò)程
引言在前幾章中，我們學(xué)習(xí)了電路的連接方法，引入了反映電路工作狀態(tài)的幾個(gè)物理量椧壞緦鰲⒌繆購(gòu)?fù)道`瑁約罷廡┝康南嗷ス叵禇椗紡范傘U廡際塹繆У幕≈丁T詰諞徊嶂形頤茄芯苛肆Χ暈鍰遄齬Φ奈侍猓敲矗緦髂蘢齬β穡肯勻唬諶粘I詈蛻校罅康墓ぷ魘怯傻緦髯齬賜瓿傻摹＝裉歟頤且暗氖牽旱緦髯齬τ心男┨氐恪T躚撲愕緦髯齙墓Α
璤（板書：第九章電功和電功率）
首先學(xué)習(xí)電流做功問(wèn)題。
（板書：電功）
1.復(fù)習(xí)提問(wèn)
（l）過(guò)去學(xué)過(guò)力可以做功，怎樣才算力對(duì)物體做了功？（答：力使物體在力的方向上移動(dòng)一段距離，就算力對(duì)物體做了功）
（2）你能舉出日常見到的做功的例子嗎？
（教師引導(dǎo)學(xué)生答：水流推動(dòng)水輪機(jī)做功，汽車、電車的牽引力帶動(dòng)車輛行駛做功等。）
2.講授新課
（1）電流可以做功：電車的牽引力實(shí)際是由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的，電動(dòng)機(jī)是通了電流才工作的。所以，電車行駛，實(shí)際上是電流做功的結(jié)果。
（演示：玩具電動(dòng)汽車的行駛）
（2）電流做功的表現(xiàn)形式是多種多樣的：電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)可以做功，那么電流通過(guò)電燈時(shí)發(fā)光。電流通過(guò)電爐時(shí)發(fā)熱，算不算做功呢？
在這里我們應(yīng)把“功”的概念加以擴(kuò)大。用電動(dòng)機(jī)移動(dòng)物體或使機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，是電流做功的一種表現(xiàn)。電流使導(dǎo)體發(fā)熱、發(fā)光，是電流做功的又一種表現(xiàn)。總之，電流做功的現(xiàn)象很多，例如電流通過(guò)電鈴發(fā)聲，電子表顯示數(shù)字，電視機(jī)顯示圖像等，都是電流做功的表現(xiàn)。
（3）電流做功多少跟什么有關(guān)系？
演示課本圖9－1的實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流和電壓應(yīng)采用大型的示教電表來(lái)顯示。實(shí)驗(yàn)分兩步：
①用變阻器改變電流和電壓，觀察在相同時(shí)間內(nèi)做功的多少。
首先指明：砝碼被提升越高，表示電流做功越多。
先將變阻器滑片移至某位置（使接入電阻較大），閉合電鍵，觀察砝碼上升的時(shí)間和高度（通電時(shí)間由電鍵控制），并記下電流、電壓值。
再將變阻器滑片移至另一位置（使接人電阻較小），閉合電鍵，觀察相同時(shí)間砝碼上升的高度，并記下電壓、電流值。
比較兩次實(shí)驗(yàn)，得出：
在相同時(shí)間內(nèi)，電壓和電流越大，電流做功越大。
②保持電壓和電流不變，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流做功越多。
（這一步可以不做實(shí)驗(yàn)，直接推出。）
指出：上述實(shí)驗(yàn)，所得出的電功與電壓、電流和通電時(shí)間的關(guān)系，是定性關(guān)系。如果把實(shí)驗(yàn)做得精確些，可以得出：電功跟電流、電壓、通電時(shí)間都是正比關(guān)系。如果電壓U用伏做單位，電流I的單位用安，時(shí)間t的單位用秒，電功W的單位用焦，則有
W＝UIt
應(yīng)當(dāng)提醒學(xué)生注意兩點(diǎn)：一是公式中的W、U、I均指電路中同一段電路（即某個(gè)用電器）而言；二是W、U、I、t必須統(tǒng)一采用國(guó)際單位制。
（4）電功的計(jì)算。
（把課本圖9－1的實(shí)驗(yàn)裝置中的電動(dòng)機(jī)換成小燈泡，做兩次改變電壓（取整數(shù)）電流的實(shí)驗(yàn)，通電時(shí)間都取10秒鐘。讓學(xué)生觀察燈泡的亮度，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算兩次電流做功的大小）
提問(wèn)：把重為1牛的物體舉高1米所做的功是多少？（答：l焦）這些功如果由電動(dòng)機(jī)完成，那么，電流所做的功是不是1焦呢？
（引導(dǎo)學(xué)生分析：電流做功的表現(xiàn)是多種多樣的，電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)時(shí)，除了提舉重物做功外，電流也會(huì)發(fā)熱做功，因此電流的功為這兩部分功的和。這就是課本圖9－l的實(shí)驗(yàn)不定量的原因。因此在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā)熱愈小的效率愈高。）
列舉常用電器工作時(shí)，1分鐘能做的功：如手電燈泡為幾十焦，照明燈泡為幾百至幾千焦，洗衣機(jī)為幾萬(wàn)焦。
由于焦這個(gè)單位很小，生活中常用“度”作電功的單位：
l度=3.6×106焦。
（5）電能表（俗稱電度表）。
出示電度表掛圖（或?qū)嵨铮Ｗ寣W(xué)生觀察并讀出讀數(shù)。
指出電流做功時(shí)，表的轉(zhuǎn)盤就轉(zhuǎn)動(dòng)（盤的邊緣有個(gè)紅點(diǎn)顯示轉(zhuǎn)動(dòng)），每轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)，耗電1度。表面上最后的數(shù)字是小數(shù)點(diǎn)后的一位數(shù)。
最后結(jié)合課本圖9－4介紹1度電的作用，對(duì)學(xué)生進(jìn)行節(jié)約用電的教育。
3.鞏固練習(xí)
（1）電流做功有哪些表現(xiàn)？（列舉常見的實(shí)例來(lái)說(shuō)明）電功的大小由什么決定？
（2）把同一個(gè)燈泡先后接到220伏和110伏的電路中，則電流在相同時(shí)間內(nèi)所做的電功之比：
A.2∶1；B.1∶2；C.4∶1；D.1∶4。
（3）一盞電燈所用的電壓是36伏，電流是1.5安，通電50分鐘，電流做了多少功？
（4）一個(gè)電爐通電4小時(shí)耗電6度，所用的電壓是200伏，通過(guò)電爐絲的電流是多少？
這四道題應(yīng)預(yù)先寫在黑板上。讓學(xué)生在課堂上回答和計(jì)算。學(xué)生回答第2題，可能有爭(zhēng)議，有的選A，有的選C，教師可讓選C的學(xué)生說(shuō)明理由，然后提問(wèn)：對(duì)同一個(gè)用電器只改變電壓，而不改變電流是否可能？對(duì)不同阻值的用電器，電壓相同時(shí)電流是否相同了引導(dǎo)學(xué)生用電功公式結(jié)合歐姆定律分析問(wèn)題；對(duì)同一用電器I∞U，因此U增2倍，I亦增2倍，故W增4倍；對(duì)不同R的電熱器，U相同時(shí)，I與R成反比，故W亦與R成正比）
4.家庭作業(yè)
如果鞏固練習(xí)第3、4題在課堂上沒(méi)有時(shí)間完成，可留為作業(yè) ，課本習(xí)題一第1題也可留做作業(yè) 。
5.板書設(shè)計(jì)
第九章電功和電功率
電功
電流做功的各種表現(xiàn)：
電動(dòng)機(jī)牽引物體或帶動(dòng)機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)
電爐發(fā)熱
電燈發(fā)光
凡是通過(guò)電流引起的任何變化，都是電流做功的表。電功大小與什么有關(guān)？
電功公式W=UIt
注意：公式中各個(gè)量是對(duì)同一段電路而言。
各個(gè)量應(yīng)統(tǒng)一采用國(guó)際單位制單位。
電功單位：焦
常用單位：度
1度=3.6×106焦
電度表用來(lái)測(cè)定電功的一種儀表。
（四）設(shè)想、體會(huì)
這節(jié)課的內(nèi)容，表面上看較簡(jiǎn)單。學(xué)生學(xué)習(xí)也不會(huì)有什么困難，實(shí)際上隱含著兩個(gè)疑點(diǎn)：一個(gè)是從力學(xué)的功過(guò)渡到電功，另一個(gè)是由定性實(shí)驗(yàn)后直接給出電功公式。但這兩點(diǎn)都不能用擴(kuò)展知識(shí)的辦法去解決，而只能從現(xiàn)象的分析中加深學(xué)生的印象，使學(xué)生達(dá)到表觀上的掌握。
例如，教學(xué)中強(qiáng)調(diào)：電流做功要引起各種變化，或牽引物體運(yùn)動(dòng)、或發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲，或引起化學(xué)反應(yīng)……，凡是電流引起的任何變化，都是電流做功的表現(xiàn)。反之，如果電流不引起任何變化，例如電流通過(guò)電阻很小，甚至電阻為零（超導(dǎo)體）的導(dǎo)體，不產(chǎn)生熱效應(yīng)，也不產(chǎn)生其它效應(yīng)，則雖有電流但都不做功。這樣學(xué)生雖然沒(méi)有掌握電功的概念的內(nèi)涵（電能轉(zhuǎn)換為其它形式的能），卻掌握了電功的全部外延。
又如，引出電功公式后，在教學(xué)中加了一個(gè)電流通過(guò)燈泡做功的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算。這個(gè)實(shí)驗(yàn)和課本圖9－1的實(shí)驗(yàn)可起到相輔相成的作用：圖9－l為電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)提起的砝碼做功，這個(gè)。實(shí)驗(yàn)為電流產(chǎn)生熱做功。圖9－l的實(shí)驗(yàn)為定性地探索電功與什么有關(guān)，為引出電功公式提出依據(jù)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)則是承認(rèn)電功公式正確，定量地測(cè)量和計(jì)算，以加深鞏固電功知識(shí)。這樣就彌補(bǔ)了定性實(shí)驗(yàn)引出定量關(guān)系之不足，也從力和熱兩方面顯示了電功的效果。
在新課授完后，安排了四道鞏固練習(xí)題，其目的一方面是小結(jié)、鞏固這節(jié)課的知識(shí)，另一方面是綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。例如，電功與電壓、電流和時(shí)間三個(gè)量有關(guān)，探索它們間的關(guān)系時(shí)，在物理學(xué)研究中總是讓其它量保持不變，讓應(yīng)變量隨一個(gè)自變量而變化，依此類推。這是物理學(xué)研究問(wèn)題的基本方法。在電功的實(shí)驗(yàn)中，電壓和電流卻是同時(shí)變化以引起電功變化的。這就要聯(lián)系到歐姆定律來(lái)分析。學(xué)生常易犯的錯(cuò)誤如電壓（或電流）增大2倍，電功亦增大2倍。這是由于孤立分析、顧此失彼所致，本題即為糾正這種錯(cuò)誤而設(shè)計(jì)的。
引出電功公式后，提醒學(xué)生注意公式中各量應(yīng)對(duì)同一電路取值并且要統(tǒng)一單位，這也是學(xué)生容易忽視的。
注：本教案依據(jù)的是人教初中物理教材第一冊(cè)第九章